简单来说Tilestrata就是一个瓦片地图服务器。根据其自身的介绍，它有如下的特点：零配置，简洁，测试覆盖率高，性能高，拓展性强。可以通过TileStrata Balancer实现负载均衡，无缝伸缩。可以通过内置控制台去调试查看渲染时间。

本文主要基于官方的文档介绍及部分使用心得，旨在帮助大家快速上手，进阶使用会后续说明。

安装：

$ npm install tilestrata --save

1. 主要结构

TileStrata 的结构上有以下五个主要组成部分，通常用来实现各种插件，我个人习惯把它们看作是生命周期流程，正是由于这些 hook 的存在，我们就可以在 TileStrata 生命周期的各个阶段去实现各种巧妙的功能：

  • request hook – 请求预处理
  • cache – 缓存控制
  • provider – 数据源，比如 mapnik
  • transform – 最关键的阶段，可以在瓦片输出的过程中对其做各种加工，比如旋转，染色
  • response hook – 响应后处理，比如 headers、jsonp 插件

官方提供了一张很直观的流程图：

2. 常用插件

3. 基本使用

var tilestrata = require('tilestrata')
var disk = require('tilestrata-disk')
var sharp = require('tilestrata-sharp')
var mapnik = require('tilestrata-mapnik')
var dependency = require('tilestrata-dependency')
var strata = tilestrata()

// 定义一个图层
strata
  .layer('layerName')
  // 设置第一个瓦片路径
  .route('tileName.png')
  // 设置缓存目录
  .use(disk.cache({ dir: '/var/lib/tiles/basemap' }))
  // 设置数据源mapnik
  .use(
    mapnik({
      pathname: '/path/to/map.xml',
      tileSize: 512,
      scale: 2
    })
  )
  // 设置第二个瓦片路径
  .route('tileSharp.png')
  .use(disk.cache({ dir: '/var/lib/tiles/basemap' }))
  // 用dependency插件直接使用layerName的源
  .use(dependency('layerName', 'tileName.png'))
  // 用sharp插件resize每个瓦片的大小
  .use(
    sharp(function(image, sharp) {
      return image.resize(256)
    })
  )

// 启动服务
strata.listen(8080)

服务启动后，可以通过下面的地址来访问瓦片数据：

/layerName/:z/:x:/:y/tileName.png

3.1 不定义瓦片名称

从 2.1.0版本开始, 在设置route名称的时候，可以直接采用下面的形式，更加符合通用的瓦片格式：

.route('*.png') // /layer/0/0/0.png
.route('*@2x.png') // /layer/0/0/0@2x.png

3.2 整合 Express.js / Connect

TileStrata 可以定义成 Express 的一个中间件去使用，不必通过执行strata.listen(8080)来启动一个 server 服务，

var tilestrata = require('tilestrata')
var strata = tilestrata()
strata.layer('basemap') /* ... */
strata.layer('contours') /* ... */

app.use(
  tilestrata.middleware({
    server: strata,
    prefix: '/maps'
  })
)

4. 使用说明

4.1 支持 Metatile 的负载均衡和图层共享

TileStrata 从 2.0.0 版本开始支持集成TileStrata Balancer, 这是一个专门针对瓦片服务中的metatiles设计的弹性负载均衡器，一般的负载均衡器并没有metatiles这个概念，所以会简单的把瓦片请求的分散到多个服务器，这样会导致冗余的渲染，不仅速度慢还会造成服务器资源浪费。

需要额外注意的是，均衡器并不会假设负载池中的所有服务器都提供了相同的图层， 它会持续追踪每个节点上提供的所有的图层，因此他知道某个图层明确的访问路径。

  • Fully elastic （最小化配置）
  • Consistent routing (提高本地缓存命中率)
  • Metatile-aware (防止冗余渲染)
  • Layer-aware (支持图层的异构分布)

TileStrata Balancer 详细文档 →

4.2 重建瓦片缓存

在更新了图层的样式或者数据源后，你需要更新瓦片。这时候不必立刻删掉所有旧缓存，可以在请求头中设置X-TileStrata-SkipCache，逐步请求这些瓦片让服务器重新构建它们。TileMantle工作可以让这个过程十分简单：

npm install -g tilemantle
tilemantle http://myhost.com/mylayer/{z}/{x}/{y}/t.png \
    -p 44.9457507,-109.5939822 -b 30mi -z 10-14 \
    -H "X-TileStrata-SkipCache:mylayer/t.png"

如果你使用了 tilestrata-dependency 插件, 请求头则需要设置成如下形式：

X-TileStrata-SkipCache:*
X-TileStrata-SkipCache:[layer]/[file],[layer]/[file],...

在一些高级的使用场景中，为了确保瓦片在缓存实际写入文件系统之前不要从服务器返回请求，需要额外做如下设置：

X-TileStrata-CacheWait:1

4.1 健康检查

TileStrata 包含一个名为/health内置路径，如果服务器连接正常，你会收到200 OK的返回值。这可以用来自定义一些错误和成功提醒，设置想要的返回值。只要在初始化 tilestrata 时，给选项中的 healthy 设置一个回调函数即可。

// 不健康状态
var strata = tilestrata({
  healthy: function(callback) {
    callback(new Error('CPU is too high'), { loadavg: 3 })
  }
})

// 错误信息'CPU is too high'会包装在message字段中返回

// 健康状态
var strata = tilestrata({
  healthy: function(callback) {
    callback(null, { loadavg: 1 })
  }
})

// 正确的返回值中将会额外的多一个loadavg字段，这将是你自定义的内容